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超级电容VS锂电池 谁将成为特斯拉的新宠?

导读: 超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,使用寿命长。

  特斯拉带动市场对于新能源汽车的巨大热情,超级电容作为新能源汽车的能源选择之一受到广泛的关注。

  超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,使用寿命长。超级电容在电动汽车中的作用和蓄电池类似,但超级电容仅在启动的瞬间扮演汽车驱动系统主要动力源的角色,而在其他条件下充当的是辅助动力源的角色。目前市场的电动汽车动力源主要以锂电池(蓄电池)为主,使用超级电容的汽车不多,本田FCX燃料电池汽车为使用超级电容的一个实例。

  业内人士认为,未来超级电容在新能源产业应用前景广阔,市场空间巨大,尤其是未来在新能源汽车应用领域的拓展,行业将迎来爆发式增长。

  1.超级电容的使用广泛,市场空间广阔。超级电容广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景,在工业控制、风光发电、交通工具、智能水表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景,特别是在部分应用场景具有非常大的性能优势。根据美国能源局测算,超级电容的市场容量从2007年的40亿美元,增长到2013年的120亿美元。而中国市场超级电容2013年则达到了19.2亿元人民币,预计到2016年将超过33.8亿元人民币。

  2.超级电容将与锂电池形成互补,共同推动新能源汽车发展。相比于电池(铅酸、镍锰、锂),超级电容具有充电速度块,功率密度高、寿命长、安全性好、环保、工作范围大等优点,在一定的应用场合将成为传统电池的替代者。从能量密度和功率密度的角度来看,电池共同的特点是能量密度相对较高,但是由于电流较小,功率密度较低;而超级电容则正好相反,由于电流较大,功率密度较高,但是受限于材料等因素,能量密度较低。因此,未来将锂电池与超级电容组合的技术将成为市场主流。两者结合的模组产品将大大提升新能源汽车的性能,有利于进一步推动新能源汽车市场的发展。

  3.智能启停控制系统成为了超级电容在新能源汽车领域的重要应用。目前,超级电容主要应用于纯电或混合动力电动汽车方面,作为能量存储缓冲单元,在汽车减速或停车时制动系统产生的热能转化为电能储存在超级电容模组中,在启动过程中利用超级电容的瞬间大功率特性,带动发动机工作。另外,车用超级电容开始了纯超级电容大巴、城市轨道交通等新领域的扩张,未来值得期待。

  4.国内超级电容器行业正面临行业加速发展和进口替代带来的双重机遇。2012年底,财政部、工信部等四部委发布《关于扩大混合动力城市公交客车示范推广范围有关工作的通知》,超级电容器借助混合动力大巴推广契机,凭借其在节能环保方面的优势被市场所认可。同时,超级电容的进口替代过程也在加快。随着超级电容被市场的认可和需求的增加,国内原有超级电容厂商纷纷扩充产能,并且有技术和资金实力较强的新厂商加入。

  5.随着新一轮新能源汽车补贴政策的实施,超级电容在交通领域的渗透率将进一步提高,混合动力大巴有望加速发展。2014年新能源汽车推广应用补贴标准调整后下降5%,下降幅度低于市场预期。根据国家《节能与新能源汽车产业发展规模(2012-2020年)》中对于纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产量要求,超级电容在未来几年将出现集中爆发。

  6.超级电容能量密度低是其最主要的瓶颈。超级电容最大的问题就是能量密度低带来的续航能力差,这是阻碍超级电容推广和应用的最主要的原因之一,而单层石墨烯薄膜制备电极新技术的使用,可以大大提高能量密度,改变超级电容性能方面的不足。

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